屏蔽罩常用于哪些電路?

問題討論：設(shè)計(jì)時(shí)我加了屏蔽罩，結(jié)果在測(cè)試的時(shí)候不加屏蔽罩的效果要比加了屏蔽罩的效果好，這是為什么？跟PCB設(shè)計(jì)的屏蔽罩有關(guān)系嗎？

我們先來講講屏蔽罩的概念。這就不得不提到EMC控制了，EMC三要素我們知道是干擾源、干擾路徑以及敏感源，那么控制EMC的三個(gè)法寶就是濾波、接地和屏蔽，而屏蔽罩就是一種屏蔽方式。還有就是手機(jī)板，俗話說：空間不夠，屏蔽要湊，就是說手機(jī)板在高密的程度下還需要加屏蔽罩的問題。再有就是射頻信號(hào)，這種情況下采用了一系列的屏蔽腔體。上面提到的這些就是屏蔽罩的各種形式。

那么再來看看屏蔽罩的作用：簡單的說作用基本就兩個(gè)，其一防止對(duì)外的輻射干擾，其二屏蔽外界的輻射干擾；復(fù)雜點(diǎn)說就是為了防止外界電場(chǎng)、磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)對(duì)內(nèi)部設(shè)備的干擾或?yàn)榱吮苊庠O(shè)備的電磁場(chǎng)對(duì)外界的影響，將設(shè)備放在一個(gè)封閉或近似封閉的金屬殼或金屬網(wǎng)罩中。

由上述基礎(chǔ)知識(shí)，我們得到的答案是：

出現(xiàn)上述問題可能跟PCB設(shè)計(jì)有關(guān)系，但也有可能沒關(guān)系。

具體原因可能是：

第一：屏蔽罩的尺寸你是否用正確了。

每塊射頻PCB都要裝在屏蔽腔內(nèi)，屏蔽腔有數(shù)量較多的諧振頻率，諧振頻率與屏蔽腔的機(jī)械尺寸有關(guān)，也與PCB的層結(jié)構(gòu)、介質(zhì)有關(guān)。在射頻PCB設(shè)計(jì)中要關(guān)注最低諧振頻率，當(dāng)工作頻率接近最低諧振頻率時(shí)，部分能量被吸收，造成尖峰值衰減，從而影響電路的正常工作。因此應(yīng)選擇合適的屏蔽腔尺寸，使其諧振頻率不要落在微帶電路的工作頻帶內(nèi)，至于計(jì)算公式就交給硬件工程師了。PCB設(shè)計(jì)工程師需要注意下列設(shè)計(jì)要點(diǎn)：增加屏蔽罩的長寬比，盡量避免使用正方形的屏蔽罩。另外放一些高器件，加高屏蔽罩的高度。

第二：屏蔽罩是否接地或者與屏蔽框接觸良好。

若屏蔽罩與PCB板載屏蔽框的接觸不是很緊密，則會(huì)產(chǎn)生時(shí)而開路，時(shí)而短路的情況，這樣的行為模式，宛如一個(gè)開關(guān)。而開關(guān)為非線性組件，會(huì)有非線性效應(yīng)，諧波便是典型的非線性效應(yīng)之一。而任何金屬，若沒完全接地，那就是一個(gè)輻射體，因此屏蔽罩加上PCB板載屏蔽框，整個(gè)屏蔽宛如一個(gè)共振腔結(jié)構(gòu)，會(huì)發(fā)生耦合，把能量輻射出去，再加上屏蔽罩與PCB板載屏蔽框的開關(guān)效應(yīng)，那么輻射雜散會(huì)更加強(qiáng)，就出現(xiàn)超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)了。

第三：屏蔽罩離器件的距離是否足夠了。

由于屏蔽罩與RF走線，或是匹配組件間的距離過近，其寄生電容就會(huì)影響阻抗，尤其是0402尺寸的組件，因?yàn)轶w積較大，更容易有這現(xiàn)象。

第四：屏蔽罩的材料你是否用正確了。

常用的屏蔽材料為高導(dǎo)電性能材料，如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或金屬鍍層、導(dǎo)電涂層等。靜電屏蔽主要用于防止靜電場(chǎng)的影晌。比如對(duì)小型儀器或器件干擾的防護(hù)，采用銅鋁密實(shí)殼體做屏蔽罩。低頻電磁干擾，采用鐵或鈹鉬合金等磁性材料制成殼體。對(duì)低溫下進(jìn)行精密電磁測(cè)量干擾的防護(hù)，采用超導(dǎo)材料屏蔽罩等等。

第五：電路本身的內(nèi)部輻射雜散就大。

如果屏蔽罩內(nèi)部的輻射雜散太大，在加蓋了屏蔽蓋之后，輻射雜散無法往外輻射，會(huì)耦合到傳導(dǎo)雜散里面。所以在射頻電路本身沒有做好的情況下，無屏蔽蓋的傳導(dǎo)雜散反而比有屏蔽蓋好。

另外，屏蔽罩常用于哪些電路？

屏蔽罩的目的是隔離，互相容易干擾的電路就可以考慮隔離：

1)比如射頻單元和中頻單元，接收通道的中頻信號(hào)會(huì)對(duì)射頻信號(hào)產(chǎn)生較大干擾；另外一方面，發(fā)射通道的射頻信號(hào)對(duì)中頻信號(hào)也會(huì)造成輻射干擾。

2)比如射頻區(qū)域的本振電路要單獨(dú)屏蔽，我們知道本振電平本身較高，會(huì)對(duì)其它單元形成較大的輻射干擾。

3)比如數(shù)字信號(hào)處理電路是強(qiáng)烈的輻射源，高速數(shù)字信號(hào)陡峭的上下沿會(huì)對(duì)模擬的射頻信號(hào)產(chǎn)生干擾。

4)比如級(jí)聯(lián)放大電路，總增益可能會(huì)超過輸出到輸入端的空間隔離度，這樣就滿足了振蕩條件之一，電路可能自激。